Suomen ensimmäinen plasma-FIB-tekniikkaan perustuva pyyhkäisyelektronimikroskooppi on saatu otettu käyttökuntoon VTT:n tiloissa Espoossa. Tuore miljoonaluokan investointi edistää suomalaista materiaalien tutkimusta esimerkiksi vetytalouden, laivateollisuuden ja akkuteollisuuden tarpeisiin sekä palvelee materiaalivaurioiden selvitystä.

Suomen ensimmäinen Xe-ionileikkurilla (PFIB-SEM) varustettu pyyhkäisyelektronimikroskooppi on juuri otettu käyttöön VTT:llä. Vastaavat laitteet ovat harvinaisia Pohjosmaissa ja myös maailmanlaajuisesti.

”Uusi laitteisto mahdollistaa materiaalien nopean kolmiulotteiseen karakterisoinnin, mikä tukee esimerkiksi tietokoneavusteista materiaalisuunnittelua (ICME) ja automaattista itseohjautuvaa materiaalikehitystä (MAP). Perinteisesti uusien materiaalien kehittäminen kestää kauan, mutta uusien kyvykkyyksien ansiosta voimme lyhentää noin kymmenesosaan sitä aikaa, joka kuluu suunnittelusta materiaalin tuloon markkinoille”, sanoo VTT:n erikoistutkija Supriya Nandy.

Huippuluokan materiaalikehitystä teollisuuden tarpeisiin

Uusi FIB-SEM on suunniteltu nanometrin tarkkuuteen yltäviin tutkimuksiin kaikentyyppisille materiaaleille, kuten keraameille, metalleille ja jopa pehmeille materiaaleille, kuten puulle ja paperille. Näytettä voidaan samaan aikaan sekä kuvata että testata. Tämä on hyödyllistä esimerkiksi sen tarkkailuun, kuinka materiaali reagoi tiettyyn kuormitukseen.

”Plasma-FIBin ja sen testausmahdollisuuksien avulla voimme paitsi vastata kysymyksiin materiaalin ominaisuuksista, myös kysymyksiin siitä, miten materiaali käyttäytyy rasituksessa tai äärimmäisissä lämpötiloissa – tai molemmissa samanaikaisesti” Nandy jatkaa.

VTT:n uusi TESCAN AMBER X tarjoaa useille suomalaisille teollisuudenaloille mahdollisuuksia uraauurtavaan materiaalikehitykseen. Esimerkkejä ovat laiva- ja ilmailuteollisuus, nouseva vetytalous ja akku- ja puolijohdeteollisuus voisivat olla hyvin kiinnostuneita, kertoo tutkimustiimin vetäjä Janne Pakarinen VTT:ltä. Lisäksi VTT käyttää uudenlaista pyyhkäisyelektronimikroskooppia materiaalivahinkojen selvittämisessä

VTT:n uusi laitteisto toimii xenon-plasman avulla siinä missä perinteisemmät järjestelmät ovat perustuneet galliumin käyttöön. Gallium-pohjaisten laitteiden suurin laajuus on sata nanoampeeria (nA), kun taas xenon-plasmaa käyttävä laite kuvaa ionivirtoja, joiden laajuus on useita mikroampeereja (µA). Tämä ero on ratkaiseva ja tarjoaa huomattavasti paremmat mahdollisuudet tutkimustyölle. Järjestelmä on otettu käyttöön maaliskuun puolivälissä.